CN206904236U - 一种机械密封用动环 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机械密封领域，具体公开一种机械密封用动环。所述动环包括基体和密封体，基体和密封体均为圆环结构，基体的一端端面处向内开设有一环形凹槽，密封体的一端与环形凹槽的截面形状相适配并内嵌在环形凹槽内、另一端则凸出于基体端面；其中，基体的材质为金属或硬质合金，密封体的材质为C/C‑SiC复合材料。本实用新型的动环基体上开设有环形凹槽，基体材质采用金属或者硬质合金，密封体材质采用C/C‑SiC复合材料，在使用过程中动环随轴旋转会产生一定的热量，由于金属或者硬质合金的热膨胀系数大于C/C‑SiC复合材料的热膨胀系数，此时金属或者硬质合金基体会对C/C‑SiC密封端面产生一定的挤压作用，使动环与静环能够压紧实现完全密封的效果。
Description
技术领域
本实用新型属于机械密封领域，具体涉及一种机械密封用动环。
背景技术
在现代工业生产中，许多设备、工艺等为适应不同的环境条件往往需要密封处理，如石油、化工、水利、医药等行业需要各种反应釜、反应罐、泵体、环冷机等。有些是在强酸碱条件下工作，有些需在高温条件下使用，这些苛刻的工况条件要求密封件本身必须具备耐高温、耐腐蚀、耐磨损以及具有较高的机械强度等特性，对一般材料而言，是难以同时满足上述要求的。液压系统中重要的密封，常采用端面密封结构。其中端面密封中密封环的工作质量很大程度上取决于材料的选择。理想的密封材料需具备耐磨性强、使用周期长、耐腐蚀性能好、机械强度高、良好的耐热性和热传导性、低的摩擦系数、气密性好以及易于加工成型等。但是目前很难找到完全符合上述特质的材料。目前工业上常用的密封材料主要有橡胶、石墨、硬质合金、工程陶瓷等。橡胶的使用周期短，不适合持续高温、低温转换下的应用。石墨密封材料虽然自润滑性能比较好、摩擦系数小、耐腐蚀、导热性能良好、膨胀系数低，但是有着质软、强度低、气孔率较高等众多致命的弱点，使其无法应用于一些特殊的工况条件下。硬质合金虽然较前两者具有高的硬度和强度，但随着使用条件越来越苛刻，其耐腐蚀性能不够好，不适用于强腐蚀性环境，从而限制了其适用范围。工程陶瓷材料弹性模量高、硬度高、耐高温、化学稳定性高，能耐酸、耐碱、耐其他介质腐蚀，有些还具有良好的自润滑特性，高温结构陶瓷的开发应用弥补了石墨和硬质合金的一些不足。目前最长见的工程陶瓷主要为碳化硅，其密度低、耐腐蚀性能好、热力性能好。现阶段国内外碳化硅密封材料主要通过反应烧结获得，然而由于烧结过程中游离硅的存在使得反应烧结碳化硅陶瓷的耐腐蚀性差，使其工作温度和应用环境受到制约。采用无压烧结虽然可以克服上述不足，但是固相烧结存在抗弯强度及断裂韧性低、成本高等不足，液相烧结则由于烧结过程中加入各种各样的添加剂，因此其是否能应用于机械密封还需要进一步的研究。
实用新型内容
针对目前石墨、硬质合金、部分工程陶瓷作为工程机械密封件在使用过程中存在的周期短、易氧化腐蚀、成本高等不足之处，本实用新型的目的旨在提供一种机械密封用动环。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
一种机械密封用动环，所述动环包括基体和密封体，基体和密封体均为圆环结构，基体的一端端面处向内开设有一环形凹槽，密封体的一端与环形凹槽的截面形状相适配并内嵌在环形凹槽内、另一端则凸出于基体端面；其中，基体的材质为金属或硬质合金，密封体的材质为C/C-SiC复合材料。
较好地，优选所述环形凹槽的截面为倒梯形。
本实用新型中涉及的C/C-SiC复合材料为已知材料，可采用现有技术比如但不限于碳纤维浸渍聚碳硅烷的方法获得。
有益效果：
1、本实用新型动环的基体上开设有环形凹槽，基体材质采用金属或者硬质合金，密封体材质采用C/C-SiC复合材料，在使用过程中动环随轴旋转会产生一定的热量，由于金属或者硬质合金的热膨胀系数大于C/C-SiC复合材料的热膨胀系数，此时金属或者硬质合金基体会对C/C-SiC密封端面产生一定的挤压作用，使动环与静环能够压紧实现完全密封的效果；
2、本实用新型密封体采用强度高、韧性高、耐磨损、耐腐蚀、热导率高以及抗氧化性能好等优点的C/C-SiC复合材料与基体材质（金属或硬质合金）相配合的方法制造动环，可以降低生产成本、提高使用寿命及提升密封性能；
3、C/C-SiC复合材料具有密度低（一般小于2g/cm3）、抗氧化性能好、耐腐蚀、优异的力学性能和热物理性能等优点，是一种能满足1650℃使用的新型高温结构材料和功能材料，将其作为机械密封材料不仅具有密度低、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等性能，而且克服了传统材料使用周期短、易氧化等不足。
附图说明
图1：本实用新型机械密封用动环（二分之一）的结构示意图；图中：1-基体，2-环形凹槽，3-密封体。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种机械密封用动环，所述动环包括基体1和密封体3，基体1和密封体3均为圆环结构，基体1的一端端面处向内开设有一截面为倒梯形的环形凹槽2，密封体3的一端与环形凹槽2的截面形状相适配并内嵌在环形凹槽2内、另一端则凸出于基体1端面；其中，基体1的材质为金属，密封体3的材质为C/C-SiC复合材料。
工作原理：机械密封件主要包括静环和动环，使用时，静环与轴以及动环与轴之间均设有密封圈，静环固定，动环与轴一起旋转，其在弹簧力和液体压力的作用下压紧在静环上达到密封的目的。本实用新型中，动环开有环形凹槽2，基体1采用金属，密封体3采用C/C-SiC复合材料，在使用过程中动环随轴旋转会产生一定的热量，由于金属的热膨胀系数大于C/C-SiC复合材料的热膨胀系数，此时金属基体1会对C/C-SiC密封体3的端面产生一定的挤压作用，使动环与静环能够压紧实现完全密封的效果。
Claims (2)
1.一种机械密封用动环，其特征在于：所述动环包括基体和密封体，基体和密封体均为圆环结构，基体的一端端面处向内开设有一环形凹槽，密封体的一端与环形凹槽的截面形状相适配并内嵌在环形凹槽内、另一端则凸出于基体端面；其中，基体的材质为金属或硬质合金，密封体的材质为C/C-SiC复合材料。
2.如权利要求1所述的机械密封用动环，其特征在于：所述环形凹槽的截面为倒梯形。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720794453.5U CN206904236U (zh) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | 一种机械密封用动环 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206904236U true CN206904236U (zh) | 2018-01-19 |
Family
ID=61293102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201720794453.5U Active CN206904236U (zh) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | 一种机械密封用动环 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206904236U (zh) |
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2017
- 2017-07-03 CN CN201720794453.5U patent/CN206904236U/zh active Active
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A moving ring for mechanical seal Effective date of registration: 20200915 Granted publication date: 20180119 Pledgee: Henan Gongyi Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: GONGYI VAN-RESEARCH YIHUI COMPOSITE MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2020990001117 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210926 Granted publication date: 20180119 Pledgee: Henan Gongyi Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: GONGYI VAN-RESEARCH YIHUI COMPOSITE MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2020990001117 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |